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電車試驗(yàn)：電動(dòng)客車防觸電安全

2022-01-15 21:16:45·  來(lái)源：汽車測(cè)試網(wǎng)  
　
電動(dòng)客車常見(jiàn)的高壓（即B 級(jí)電壓，指最大工作電壓大于60Vd.c.或30 V.a.c.，小于等于1500Vd.c.或1000 V.a.c.）部件（帶電、用電、傳輸B 級(jí)電壓部件）如表2-1 所示
電動(dòng)客車常見(jiàn)的高壓（即B 級(jí)電壓，指最大工作電壓大于60Vd.c.或30 V.a.c.，小于等于1500Vd.c.或1000 V.a.c.）部件（帶電、用電、傳輸B 級(jí)電壓部件）如表2-1 所示：
一、安全標(biāo)識(shí)要求
1、高壓警告標(biāo)記要求
B 級(jí)電壓部件，如REESS 和燃料電池堆，應(yīng)標(biāo)記圖2-1 所示符號(hào)。對(duì)于相互傳導(dǎo)連接的A 級(jí)電壓電路和B 級(jí)電壓電路，當(dāng)電路中直流帶電部件的一極與電平臺(tái)連接，且滿足其他任一帶電部分與這一極的最大電壓值不大于30V（a.c.）(rms)且不大于60V（d.c.）的情況，則REESS 不需標(biāo)記圖2-1 所示符號(hào)；否則，REESS 無(wú)論是否存在B 級(jí)電壓，都應(yīng)標(biāo)記圖2-1 所示符號(hào)。符號(hào)的底色為黃色，邊框和箭頭為黑色。當(dāng)移開(kāi)遮攔或外殼可以露出B 級(jí)電壓帶電部分時(shí)，遮攔和外殼上也應(yīng)有同樣的符號(hào)清晰可見(jiàn)。當(dāng)評(píng)估是否需要此符號(hào)時(shí)，應(yīng)當(dāng)考慮遮攔/外殼可進(jìn)入和可移開(kāi)的情況，比如遮攔/外殼需要使用工具才能移開(kāi)，則該遮攔和外殼上可以不需要該標(biāo)識(shí)，另外，如果該遮攔和外殼在客車地板下方，則也可需要改標(biāo)識(shí)；標(biāo)記附近建議有明顯可見(jiàn)的安全操作注意項(xiàng)目的提醒，如“電機(jī)控制器開(kāi)蓋要等10 分鐘后，測(cè)量母線電壓值為安全電壓后方可操作”。


2、B 級(jí)電壓電線標(biāo)記要求
B 級(jí)電壓電路中未被遮擋的電纜和線束的外皮應(yīng)用橙色加以區(qū)別，滿足標(biāo)準(zhǔn)要求的外殼里面或遮攔后面的B 級(jí)電壓電路中的電纜和線束的外皮顏色不做要求，但建議最好使用橙色加以區(qū)別。
B 級(jí)電壓連接器可通過(guò)與之連接的線束來(lái)區(qū)分。
二、直接接觸防護(hù)要求
直接接觸防護(hù)是通過(guò)絕緣材料、外殼或遮欄實(shí)現(xiàn)人體與B 級(jí)電壓帶電部件的物理隔離，外殼或遮欄可以是導(dǎo)體也可以是絕緣體。對(duì)于具體部件的直接接觸防護(hù)要求應(yīng)滿足2.1.2.1～2.1.2.4。
對(duì)于M2，M3 類車型，如果在車頂布置有頂部充電裝置，如圖2-2 所示，若從車輛入口最底部臺(tái)階處到頂部充電裝置的外露B 級(jí)電壓帶電部分的最短路徑長(zhǎng)度至少為3m，則頂部充電裝置的外露B 級(jí)電壓帶電部分可不滿足直接接觸防護(hù)要求。


1、遮攔外殼要求
如果通過(guò)遮欄或外殼提供觸電防護(hù)，則B 級(jí)帶電部分應(yīng)當(dāng)布置在外殼里或遮欄后，防止從任何方向上接近帶電部分。
遮欄和外殼需要滿足如下兩點(diǎn)要求：
（1）乘客艙內(nèi)、貨艙內(nèi)的遮欄和外殼應(yīng)滿足IPXXD 防護(hù)等級(jí)要求，乘客艙外、貨艙外的遮欄和外殼應(yīng)滿足IPXXB 防護(hù)等級(jí)要求；


（2）通常，遮欄和外殼只能通過(guò)工具才能打開(kāi)或者去掉；若遮欄和外殼在不使用工具的情況下可以打開(kāi)或者去掉，則要有某種方法使其中的B 級(jí)電壓帶電部分在遮欄和外殼打開(kāi)后1s 內(nèi)至少滿足如下兩種要求之一：
——交流電路電壓應(yīng)降到不超過(guò)30 Va.c.(rms),直流電路電壓應(yīng)降到不超過(guò)60Vd.c.；
——B 級(jí)電路存儲(chǔ)總能量小于0.2 J。
2、連接器要求
高壓連接器在不使用工具的情況下，應(yīng)無(wú)法打開(kāi)，但以下三種情況除外：
（1）高壓連接器分開(kāi)后，應(yīng)滿足IPXXB 的防護(hù)等級(jí)要求；
（2）高壓連接器至少需要兩個(gè)不同的動(dòng)作才能將其從相互的對(duì)接端分離，且高壓連接器與其它某個(gè)機(jī)構(gòu)有機(jī)械鎖止關(guān)系，在高壓連接器打開(kāi)前，該鎖止機(jī)構(gòu)必須要使用工具才能打開(kāi)；
（3）在高壓連接器分開(kāi)之后，連接器中帶電部分的電壓能在1s 內(nèi)降低到不大于30Va.c.(rms)且不大于60 Vd.c.。
3、高壓維修斷開(kāi)裝置要求
對(duì)于裝有高壓維修斷開(kāi)裝置的車輛，高壓維修斷開(kāi)裝置在不使用工具的情況下，應(yīng)無(wú)法打開(kāi)或拔出，但以下兩種情況除外：
（1）高壓維修斷開(kāi)裝置打開(kāi)或者拔出后，其中的B 級(jí)電壓帶電部分滿足GB/T 4208中規(guī)定的IPXXB 的防護(hù)等級(jí)要求；
（2）高壓維修斷開(kāi)裝置在分離后1s 內(nèi)其B 級(jí)電壓帶電部分電壓降低到不大于30Va.c.(rms) 且不大于60 Vd.c.。
4、充電插座要求
整車具備多個(gè)充電接口時(shí)，不執(zhí)行充電工作的充電接口應(yīng)不帶電，且車輛的充電插座應(yīng)設(shè)置溫度監(jiān)控裝置，該裝置應(yīng)能根據(jù)溫度變化傳送相應(yīng)信號(hào)給車輛，用于實(shí)現(xiàn)車輛充電接口的溫度監(jiān)測(cè)和過(guò)溫保護(hù)功能。
車輛充電插座與車輛充電插頭在斷開(kāi)時(shí)，車輛充電插座應(yīng)至少滿足以下一種要求：
（1）在斷開(kāi)后1s 內(nèi)，充電插座B 級(jí)電壓帶電部分電壓降低到不大于30 Va.c.(rms) 且不大于60 Vd.c.或電路存儲(chǔ)的總能量小于0.2 J；
（2）滿足GB/T 4208 中規(guī)定的IPXXB 的要求并在1 min 的時(shí)間內(nèi)，充電插座B 級(jí)電壓帶電部分電壓降低到不大于30 Va.c.(rms) 且不大于60 Vd.c.或電路存儲(chǔ)的總能量小于0.2 J。
5、高壓互鎖要求
（1）B 級(jí)電壓帶電回路中的關(guān)鍵電路連接器建議結(jié)合整車控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)軟件或硬件互鎖、聯(lián)鎖功能；
（2）在高壓安全系統(tǒng)檢測(cè)到某處連接斷開(kāi)或某處連接異常時(shí)，建議整車系統(tǒng)可以切斷相關(guān)動(dòng)力電源的輸出并發(fā)出報(bào)警，直到該故障完全排除。
三、間接接觸防護(hù)要求
1、絕緣電阻要求
（1）通則
在最大工作電壓下，直流電路絕緣電阻的最小值應(yīng)至少大于100Ω/V，交流電路應(yīng)至少大于500Ω/V。
整個(gè)電路為滿足以上要求，依據(jù)電路的結(jié)構(gòu)和組件的數(shù)量，每個(gè)組件應(yīng)有更高的絕緣電阻。
如果直流和交流的B 級(jí)電壓電路可導(dǎo)電的連接在了一起（如圖2-5），則應(yīng)滿足絕緣電阻不小于500Ω /V 的要求。對(duì)于燃料電池電動(dòng)汽車，如圖2-6 所示。若交流電路增加有附加防護(hù)，則組合電路至少滿足100Ω /V 的要求。
附加防護(hù)方法應(yīng)至少滿足以下一種要求：
a）至少有兩層絕緣層、遮欄或外殼；
b）布置在外殼里或遮欄后，且這些外殼或遮欄應(yīng)能承受不低于10kPa 的壓強(qiáng)，不發(fā)生明顯的塑性變形。

圖2-5 直流、交流電路傳導(dǎo)連接的B 級(jí)電壓系統(tǒng)絕緣電阻的要求
說(shuō)明：
1——?jiǎng)恿﹄姵鼗蚋邏弘娫矗?/span>
2——逆變器；
3——電平臺(tái)；
a——交流電路。

說(shuō)明：
1——燃料電池系統(tǒng)；
2——?jiǎng)恿﹄姵兀?/span>
3——逆變器；
4——電平臺(tái)；
5——交流電路。
（2）充電插座的絕緣電阻要求
——車輛交流充電插座
車輛交流充電插座應(yīng)有端子將電平臺(tái)與電網(wǎng)的接地部分連接。
車輛交流充電插座的絕緣電阻，包括充電時(shí)傳導(dǎo)連接到電網(wǎng)的電路，當(dāng)充電接口斷開(kāi)時(shí)應(yīng)不小于1 MΩ。
——車輛直流充電插座
車輛直流充電插座應(yīng)有端子將車輛電平臺(tái)和外接電源的保護(hù)接地相連接。
車輛直流充電插座的絕緣電阻，包括充電時(shí)傳導(dǎo)連接到車輛直流充電插座的電路，當(dāng)充電接口斷開(kāi)時(shí)應(yīng)不小于100Ω/V。
2、絕緣電阻監(jiān)測(cè)要求
車輛應(yīng)有絕緣電阻監(jiān)測(cè)功能，并能通過(guò)GB 18384《電動(dòng)汽車安全要求》6.2.3 的絕緣監(jiān)測(cè)功能驗(yàn)證試驗(yàn)。在車輛B 級(jí)電壓電路接通且未與外部電源傳導(dǎo)連接時(shí)，該裝置能夠持續(xù)或者間歇地檢測(cè)車輛的絕緣電阻值，當(dāng)該絕緣電阻值小于制造商規(guī)定的閾值時(shí)，應(yīng)通過(guò)一個(gè)明顯的信號(hào)（例如：聲或光信號(hào)）裝置提醒駕駛員，并且制造商規(guī)定的閾值不應(yīng)低于GB 18384《電動(dòng)汽車安全要求》5.1.4.1 的要求。
3、電位均衡要求
用于防護(hù)與B 級(jí)電壓電路直接接觸的外露可導(dǎo)電部分，例如可導(dǎo)電外殼和遮欄，應(yīng)傳導(dǎo)連接到電平臺(tái)，且滿足以下要求：
（1）外露可導(dǎo)電部分與電平臺(tái)間的連接阻抗應(yīng)不大于0.1 Ω；
（2）電位均衡通路中，任意兩個(gè)可以被人同時(shí)觸碰到的外露可導(dǎo)電部分，即距離不大于2.5 m 的兩個(gè)可導(dǎo)電部分間電阻應(yīng)不大于0.2 Ω。
若采用焊接的連接方式，則視作滿足上述要求。
4、電容耦合要求
電容耦合應(yīng)至少滿足以下要求之一：
（1）B 級(jí)電壓電路中，任何B 級(jí)電壓帶電部件和電平臺(tái)之間的總電容在其最大工作電壓時(shí)存儲(chǔ)的能量應(yīng)不大于0.2 J，0.2 J 為對(duì)B 級(jí)電壓電路正極側(cè)Y 電容或負(fù)極側(cè)Y 電容最大存儲(chǔ)電能的要求；此外，若有B 級(jí)電壓電路相互隔離，則0.2 J 為單獨(dú)對(duì)各相互隔離的電路的要求；
（2）B 級(jí)電壓電路至少有兩層絕緣層、遮欄或外殼，或布置在外殼里或遮欄后，且這些外殼或遮攔應(yīng)能承受不低于10 kPa 的壓強(qiáng)，不發(fā)生明顯的塑性變形。
5、故障后下電要求
出現(xiàn)問(wèn)題的B 級(jí)電壓電路可用監(jiān)測(cè)電路內(nèi)的故障或發(fā)現(xiàn)事故作為判斷條件，由車輛的控制者選擇采用斷電的方式作為保護(hù)措施。
車輛在行駛過(guò)程中，出現(xiàn)整車斷B 級(jí)高壓電的車輛異常情況時(shí)，在車速大于5km/h 時(shí)應(yīng)保持轉(zhuǎn)向系統(tǒng)維持助力狀態(tài)或至少保持轉(zhuǎn)向助力狀態(tài)30s。切斷供電的電路應(yīng)在車輛制造商根據(jù)預(yù)測(cè)的故障和工作狀態(tài)所設(shè)定的時(shí)間內(nèi)滿足下列條件之一：
——交流電路電壓應(yīng)降低到30Va.c.(rms)，直流電路電壓應(yīng)降低到60Vd.c.或以下；
——電路存儲(chǔ)的總能量小于0.2J。
6、下電后放電要求
由于B 級(jí)電壓電路在突然斷電后，存在反向電動(dòng)勢(shì)，因此要求B 級(jí)電壓應(yīng)有主動(dòng)放電或被動(dòng)放電功能，當(dāng)B 級(jí)電壓系統(tǒng)斷電后，主動(dòng)放電功能要求在3s 內(nèi)或被動(dòng)放電功能在5min 內(nèi)，直流母線電壓應(yīng)降至安全水平（直流電壓60 V 以下），且在故障(比如絕緣、短路等影響安全的故障)未解除的情況下，車輛應(yīng)禁止再次上B 級(jí)電壓操作。
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